研究确定了小鼠脆性X染色体综合征的新触发机制
今天发表在神经科学杂志》上由塔夫茨大学医学院的杨永杰领导的研究小组发现了一种星形胶质的触发机制,导致了小鼠脆性X染色体综合征的症状。
脆性X综合征(FXS)是一种由X染色体基因突变引起的遗传疾病。它是人类遗传智力障碍最常见的原因,与自闭症谱系障碍。先前的研究表明,脆性X智力障碍蛋白(FMRP)的丢失是FXS的主要原因。
星形胶质细胞是一类神经系统支持细胞,在大脑中大量存在,有助于调节神经元信号。它们与包括FXS在内的几种神经系统疾病有关,但关于它们如何变得功能失调和导致疾病的原因,我们知之甚少。
杨和他的同事使用转基因小鼠,选择性地阻止星形胶质细胞产生FMRP。他们观察到这些动物出现了与FXS相似的症状。研究人员发现了一种星形细胞特异性谷氨酸转运蛋白(GLT1),当它被破坏时导致谷氨酸信号不平衡,这是导致FXS症状的偶然机制。通过恢复星形胶质细胞的FMRP和谷氨酸信号,杨实验室看到了一些fxs样症状的逆转。
“大量神经胶质细胞,特别是星形胶质细胞的参与,在神经发育障碍,如脆性x综合征和自闭症。我们的研究使用了脆性X染色体的选择性遗传操作精神发育迟滞对星形胶质细胞基因的研究发现,星形胶质细胞的一项关键功能受损,导致突触缺陷。这些结果提示了先前描述的FXS中星形胶质细胞介导的致病机制,这可能为某些类型的自闭症提供了线索。事实上,我们目前正在研究其他自闭症小鼠模型中谷氨酸转运体功能的改变,”塔夫茨大学医学院神经科学助理教授、资深作者杨永杰博士说。他也是塔夫茨萨克勒研究生生物医学科学学院细胞、分子与发育生物学和神经科学项目的成员。
第一作者、塔夫茨大学医学院杨实验室的研究助理教授东森春树博士说:“作为一名神经科学研究人员,这些发现对我来说是令人兴奋的,因为它们进一步加深了我们对FXS如何发展以及可能对治疗产生反应的理解。”“通过加深我们对星形胶质细胞的理解,我们也可以深入了解我们的大脑是如何进化的,以及突变在这个发展过程中扮演了什么角色。”
杨在塔夫茨大学医学院的实验室专注于研究神经胶质细胞——尤其是星形胶质细胞——是如何发育的,以及是什么导致这些细胞有时功能失调,导致FXS、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和自闭症等疾病。